『壹』 影響鋼材焊接性能的化學元素有哪些何謂鋼材疲勞
如下元素是不同鋼種都有的化學元素。
1、碳(C):
鋼中含碳量增加,屈服點和抗拉強度升高,但塑性和沖擊性降低,
當碳量0.23%超過時,鋼的焊接性能變壞,因此用於焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過
0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場的高碳鋼就易銹蝕;此外,
碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。
2、硅(Si):在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.15-0.30%的硅。
如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和
抗拉強度,故廣泛用於作彈簧鋼。在調質結構鋼中加入1.0-1.2%的硅,強度可提高15-20%。
硅和鉬、鎢、鉻等結合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可製造耐熱鋼。含硅1-4%的
低碳鋼,具有極高的導磁率,用於電器工業做矽鋼片。硅量增加,會降低鋼的焊接性能。
3、錳(Mn):在煉鋼過程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算「錳鋼」,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強
度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11-14%
的鋼有極高的耐磨性,用於挖土機鏟斗,球磨機襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。
4、磷(P):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接性能變壞,降低
塑性,使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小於0.045%,優質鋼要求更低些。
5、硫(S):硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在
鍛造和軋制時造成裂紋。硫對焊接性能也不利,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小於
0.055%,優質鋼要求小於0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通
常稱易切削鋼。
當然,不同的鋼種還有其他元素對鋼材的性能影響大。如不銹鋼,鎳(Ni),鉻(Cr)對性能影響也很大。
『貳』 請問焊接都有什麼危害
焊接有害因素分化學有害因素和物理有害因素兩大類。化學有害因素主要是焊接煙塵和有害氣體,物理有害因素主要是電弧輻射,高頻電磁場,放射線和雜訊等。
焊接主要危害如下:
1、鋼材的焊條電弧焊,二氧化碳氣體保護焊以及自保護焊絲電弧焊產生教大的煙塵和有害氣體,煙塵的主要成分是:鐵,硅,其中主要毒物是猛,採用鍍銅焊絲的氣體保護焊的煙塵中還存在毒物銅,採用底氫型焊條,煙塵中的主要毒物是氟;
2、焊條電弧的煙塵中含有較多量的三氧化二鐵,毒性不大,顆粒教細,約小於5微米,但長時間接觸可能形成電焊塵肺;
3、毒性氣體主要是臭氧和氮氧化物,它們是由電弧的紫外線輻射作用於環境空氣中的氧和氮而產生,臭氧的濃度與焊接材料,保護氣體和焊接工藝參數有關;
4、鋁和鋁合金氬弧焊的有毒氣體主要是臭氧和氮氧化物,其他非鐵金屬(如銅,鎳,鎂及其合金等)的氬弧焊,尚存在有相應金屬煙塵;
5、CO2氣體保護焊起弧時CO含量較高,在封閉空間內焊接時應引起注意,一般需要採取通風措施。一般而言,煙塵越多,電弧輻射越弱,有毒氣體含量越低,反之,電弧輻射越高,有毒氣體含量越高;
6、雜訊:對人體主要危害是聽力下降,嚴重的可致耳聾。
(2)焊接時有益元素是什麼擴展閱讀
在熔焊的過程中,如果大氣與高溫的熔池直接接觸的話,大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進入熔池,還會在隨後冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,惡化焊縫的質量和性能。
為了提高焊接質量,人們研究出了各種保護方法。例如,氣體保護電弧焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣,以保護焊接時的電弧和熔池率;又如鋼材焊接時,在焊條葯皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進行脫氧,就可以保護焊條中有益元素錳、硅等免於氧化而進入熔池,冷卻後獲得優質焊縫。
『叄』 鋼材中的C、S、Si、Mn、P元素對鋼材都有什麼影響,作用分別是什麼
為了改善和提高鋼的某些性能和使之獲得某些特殊性能而有意在冶煉過內程中加入的元素稱為合金容元素。常用的合金元素有鉻,鎳,鉬,鎢,釩,鈦,鈮,鋯,鈷,硅,錳,鋁,銅,硼,稀土等。
(1) 鉻(Cr) 鉻能增加鋼的淬透性並有二次硬化的作用,可提高碳鋼的硬度和耐磨性而不使鋼變脆。當鉻含量超過15%時,強度和硬度將下降,伸長率和斷面收縮率則相應地有所提高。鎳可以提高鋼對疲勞的抗力和減小鋼對缺口的敏感性。
在不銹耐酸鋼中,鉬能進一步提高對有機酸(如蟻酸、醋酸、草酸等)以及過氧化氫、硫酸、亞硫酸、硫酸鹽、酸性染料、漂白粉液等的抗蝕性。特別是由於鉬的加入,防止了氯離子的存在所產生的點腐蝕傾向。其作用與鉬相似,按質量分數計算,一般效果不如鉬顯著。65SiMnWA彈簧鋼熱軋後空冷就具有很高的硬度,50mm2截面的彈簧鋼在油中即能淬透,可作承受大負荷、耐熱(不大於350℃)、受沖擊的重要彈簧。能促使鐵素體晶粒粗化,降低矯頑力。磷對焊接性也有不利影響。
『肆』 焊接的作用是什麼
焊接的主要用途就是把小的金屬材料連接成大的(按圖紙或需要的尺寸),或通過連接(焊接)做出所需要的幾何體。
現代焊接的能量來源有很多種,包括氣體焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波等。除了在工廠中使用外,焊接還可以在多種環境下進行,如野外、水下和太空。無論在何處,焊接都可能給操作者帶來危險,所以在進行焊接時必須採取適當的防護措施。焊接給人體可能造成的傷害包括燒傷、觸電、視力損害、吸入有毒氣體、紫外線照射過度等。
(4)焊接時有益元素是什麼擴展閱讀
焊接通過下列三種途徑達成接合的目的:
1、熔焊——加熱欲接合之工件使之局部熔化形成熔池,熔池冷卻凝固後便接合,必要時可加入熔填物輔助,它是適合各種金屬和合金的焊接加工,不需壓力。
2、壓焊——焊接過程必須對焊件施加壓力,屬於各種金屬材料和部分金屬材料的加工。
3、釺焊——採用比母材熔點低的金屬材料做釺料,利用液態釺料潤濕母材,填充接頭間隙,並與母材互相擴散實現鏈接焊件。適合於各種材料的焊接加工,也適合於不同金屬或異類材料的焊接加工。
『伍』 焊接裡面,1G,2G,3G,4G,5G,6G,6GR 是什麼意思
其實所謂的1G到6G,是一種焊接位置代號,其中的字母 「G」 表示坡口焊縫;
還有一種焊縫的形式,代號為 「 F 」 ,表示角焊縫。1G到6G難度依次上升,1F到5F也是難度遞增。
坡口焊縫的位置區分為:1G、2G、3G、4G、5G、6G進⾏區分,分別是平焊、橫焊、立焊、仰焊、管道水平固定焊、管道斜45度固定焊。
板材角焊縫分為:1F、2F、3F、4F,分別是船型焊、橫焊、立焊、仰焊。
所以一般情況下,6G都會的話,5G難度還小些,5G焊接是沒問題的。
『陸』 焊縫中哪些元素危害的作用大於有益的作用
磷(P):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小於0.045%,優質鋼要求更低些。
『柒』 金屬材料中哪幾種元素對焊接有影響
主要是c,還有硅,硫,磷等等。一般而言,提高淬透性的元素,對鋼的焊接性都有影響。希望對你有幫助,
『捌』 焊接原理
焊接原理是兩種或兩種以上同種或異種材料通過原子或分子之間的結合和擴散連接成一體。
在熔焊的過程中,如果大氣與高溫的熔池直接接觸的話,大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進入熔池,還會在隨後冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,惡化焊縫的質量和性能。
為了提高焊接質量,人們研究出了各種保護方法。例如,氣體保護電弧焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣,以保護焊接時的電弧和熔池率;又如鋼材焊接時,在焊條葯皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進行脫氧,就可以保護焊條中有益元素錳、硅等免於氧化而進入熔池,冷卻後獲得優質焊縫。
(8)焊接時有益元素是什麼擴展閱讀
現代焊接技術已能焊出無內外缺陷的、機械性能等於甚至高於被連接體的焊縫。被焊接體在空間的相互位置稱為焊接接頭,接頭處的強度除受焊縫質量影響外,還與其幾何形狀、尺寸、受力情況和工作條件等有關。接頭的基本形式有對接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。
對接接頭焊縫的橫截面形狀,決定於被焊接體在焊接前的厚度和兩接邊的坡口形式。焊接較厚的鋼板時,為了焊透而在接邊處開出各種形狀的坡口,以便較容易地送入焊條或焊絲。坡口形式有單面施焊的坡口和兩面施焊的坡口。
選擇坡口形式時,除保證焊透外還應考慮施焊方便,填充金屬量少,焊接變形小和坡口加工費用低等因素。
厚度不同的兩塊鋼板對接時,為避免截面急劇變化引起嚴重的應力集中,常把較厚的板邊逐漸削薄,達到兩接邊處等厚。對接接頭的靜強度和疲勞強度比其他接頭高。在交變、沖擊載荷下或在低溫高壓容器中工作的聯接,常優先採用對接接頭的焊接。
搭接接頭的焊前准備工作簡單,裝配方便,焊接變形和殘余應力較小,因而在工地安裝接頭和不重要的結構上時常採用。一般來說,搭接接頭不適於在交變載荷、腐蝕介質、高溫或低溫等條件下工作。
『玖』 磷元素的加入為什麼會改善銅的焊接性
碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷,它們對碳鋼的性能都有一定的影響。
磷的影響
磷是煉鋼時由礦石帶入鋼中的。磷可全部溶於鐵素體,產生強烈的固溶強化,使鋼的強度和硬度增加,但塑性韌性顯著下降。這種脆化現象在低溫時更為嚴重,故稱為「冷脆」。
磷在結晶時還容易偏析,從而在局部發生冷脆。因此,磷也是有害元素,其含量必須嚴格控制在0.035%-0.045%以下。
但是,在硫磷含量較多時,由於脆性較大,切削容易脆斷而形成斷裂切屑,改善鋼的切削加工性。這是硫、磷有利的一面。
硫的影響
硫是煉鋼時由礦石和燃料帶入鋼中的。
硫在鋼中與鐵形成化合物FeS,FeS與鐵則形成低熔點(985°C)的共晶體分布在奧氏體晶界上。當鋼材加熱到1100-1200°C進行鍛壓加工時,晶界上的共晶體已熔化,造成鋼在鍛壓過程中開裂,這種現象稱為「熱脆」。
鋼中加入錳,可以形成高熔點(1620°C)的MnS,MnS呈晶粒狀分布在晶粒內,且在高溫下有一定的塑性,從而避免熱脆。
錳的影響錳是煉鋼時加入錳鐵脫氧而殘留在鋼中的。
錳的脫氧能力較好,能清除鋼中的FeO,降低鋼的脆性;錳還能與硫形成MnS,以減輕硫的有害作用。所以錳是一種有益元素。
但是,作為雜質存在時,其含量(Wmn)一般不小於0.8%,對鋼的性能影響不大。
硅的影響
硅是煉鋼時加入硅鐵脫氧而殘留在鋼中的。硅的脫氧能力比錳強,在室溫下硅能溶入鐵素體,提高鋼的強度和硬度。因此,硅也是有益元素。
但作為雜質存在時,其含量(Wsi)一般小於0.4%,對鋼的性能影響不大。
銅及銅合金的焊接性較差,在焊接時容易出現以下間題:
1.難熔合
由於銅及銅合金具有高的導熱性,大量的熱量被傳導出去,使母材難以局部熔化,因此必須採用功率大、熱量集中的熱源,並在焊前必須對焊件預熱才能進行焊接。
2.流動性大
熔化了的銅液具有很好的流動性,一般只能在平焊位置施焊。若要在其他空間位置單側對焊,必須加墊板,才能保證焊透和獲得良好的成形。
3.易變形
由子銅的熱膨脹系數大,冷卻下來時,焊縫要產生很大的收縮,因此必然要產生很大的變形。當採用強制防變形措施時,會造成很大的焊接應力,容易出現裂紋。
4.易氧化
銅在液態時易氧化生成氧化亞銅,溶解在銅液中。結晶時,生成熔點較低的共晶體,存在於銅的晶粒邊界上,使塑性降低,並往往使接頭的強度、導電性、耐腐蝕性低於母材。
5.易開裂
銅和銅合金在焊接時,由於很大的焊接應力及氧化生成低熔點的共晶體存在於晶粒邊界,容易開裂。若含有鉛、鉍、硫等有害雜質時,形成裂紋的危險性則更大。
6.易產生氣孔
在液態銅中氫的溶解度很大,凝固後溶解度又降低。焊接時焊縫冷卻很快,過剩的氫來不及逸出,則形成氫氣孔。另外,高溫時的氧化亞銅與氫、一氧化碳反應生成的水蒸氣和二氧化碳,若凝固前不能全部逸出,則形成氣孔。